Umweltfreundlicher Bergbau: Mit Pflanzen Rohstoffe gewinnen

Es klingt wie eine verrückte Idee: Pflanzen sollen mit ihren Wurzeln umweltfreundlichen Bergbau betreiben und wertvolle Rohstoffe aus dem Boden holen. Im sächsischen Freiberg ist genau das bereits Realität.

Wo früher in Minen Erze geschürft wurden, stehen heute Versuchsfelder mit allerlei Grün, von Mais über Buchweizen bis zu Rohrglanzgras. Und nehmen Germanium und Seltene Erden aus dem Boden auf. Rohstoffe, die für die Hightech-Industrie unentbehrlich sind.

Ziel ist, die begehrten Rohstoffe künftig einfach vom Feld zu ernten, statt sie mühsam durch Bergbau zu gewinnen. Das glaubt zumindest Geoökologe Oliver Wiche. "Deutschland wäre in der Lage, seinen Bedarf an Germanium auf diese Weise durch eigene Vorkommen in den Böden problemlos zu decken", sagt der Biowissenschaftler von der Technischen Universität Bergakademie Freiberg.

Bislang ist die Welt abhängig von Importen aus China: Mehr als 70 Prozent der Weltproduktion von Germanium stammen aus Minen in China, gefolgt von Russland und den USA. Bei Seltenen Erden dominiert das asiatische Land sogar 85 Prozent der Weltförderung. Eine Abhängigkeit, wegen der die bundeseigene Deutsche Rohstoffagentur bereits vor künftigen Preis- und Lieferrisiken für die deutsche Industrie warnte.

Doch Seltene Erden und das begehrte Halbmetall Germanium sind in kleinen Mengen überall in den Böden zu finden, auch in Deutschland. Pflanzen nehmen die Rohstoffe über ihre Wurzeln auf und reichern sie in ihren Stängeln und Blättern an.

Vor allem Rohrglanzgras, Mais und Buchweizen eignen sich für die Germaniumanreicherung. Andere Pflanzen reichern Metalle der Seltenen Erden an.

Um die besten dieser Phytominer zu finden, haben Wiche und sein Team einen 2500 Quadratmeter großen Versuchsacker angelegt. 30 einheimische Acker- und Energiepflanzen wachsen auf einer nährstoffarmen Erde. In ersten Versuchen schafften die Forscher bereits eine Verdoppelung der Metallkonzentrationen in den Pflanzen.

Nach der Ernte werden die Pflanzenteile mit Hitze und Säure behandelt, um die wertvollen Rohstoffe zu extrahieren. Mit rund drei Milligramm Germanium pro Kilogramm Pflanzenbiomasse ist das Pflanzenerz noch nicht konkurrenzfähig. Dafür wären zehn Miligramm pro Kilogramm nötig.

Doch Wiche hofft, den Prozess durch Optimierung der Pflanzenkulturen wirtschaftlich zu machen – wenn auch nur als Nebenprodukt der Biogasherstellung, damit für die Erzgewinnung nicht wertvolles Ackerland geopfert werden muss.

Als Nebenprodukt im Energiepflanzenanbau könnte sich die Erzgewinnung langfristig jedoch lohnen. In Deutschland werden Biogaspflanzen auf 1,5 Millionen Hektar angebaut, vor allem Mais. Nach Hochrechnungen der Freiberger Forscher ließen sich daraus bis zu 30 Tonnen Germanium gewinnen – das entspricht 23 Prozent der Weltproduktion. Der Bedarf der deutschen Industrie wäre damit mehr als gedeckt.

So könnten die Energiepflanzen ganz nebenbei einen Ertrag von 63 Millionen Euro aus den Böden ziehen. Nähmen die Pflanzen gleichzeitig Seltene Erden auf, würden Ertrag und Wirtschaftlichkeit noch gesteigert.

Oliver Wiche hofft, dass Deutschland durch das Verfahren unabhängig von Auslandsimporten wird:

Wiche findet: "Phytomining kann einen Beitrag leisten, Gesellschaft und Natur wieder in Einklang zu bringen."